Avec le déploiement de la technologie WiFi ces dernières années, les réseaux locaux sans fil connaissent un grand succès auprès des institutions et les réseaux ad hoc suscitent un réel intérêt auprès de la communauté de R&D. Parallèlement, avec l'émergence des services multimédias dans les réseaux mobiles, des travaux pour l'introduction de la qualité de service dans les réseaux ad hoc ont été proposés. Les études existantes sont souvent basées sur des hypothèses limitées et inadaptées aux propriétés des réseaux ad hoc. Dans cette thèse, nous proposons d'abord un protocole de routage avec différenciation de terminaux qui maximise les liens sans fil de haute qualité. Le but d'une telle approche est de prendre en compte l'hétérogénéité des nœuds dans les réseaux ad hoc et de supporter les situations où des terminaux mobiles peuvent accepter ou refuser la fonction de routage. Notre proposition apporte une solution aux variations des capacités des liens sans fil en routant les paquets de préférence à travers les routeurs collaboratifs ayant une grande capacité de transmission dans le but de maintenir une meilleure qualité de lien (grand débit) des routes dans le réseau. Nous prouvons ensuite la nécessité d'une gestion multicouches de la qualité de service dans un tel environnement. Cela permet de définir une stratégie de QoS en plusieurs couches de communication dans le but de prendre en considération les contraintes liées aux spécificités des réseaux mobiles ad hoc. Une combinaison des mécanismes de qualité de service au niveau IP et MAC (IEEE 802.11) est étudiée. De plus le principe de routage avec différenciation de terminaux décrit ci-dessus a été combiné avec la gestion de la qualité de service IP et MAC. Un autre volet de la thèse traite l'aspect de contrôle de topologie dans les réseaux ad hoc. Il consiste à contrôler la morphologie du réseau en utilisant la mobilité d'un ensemble de routeurs dédiés. Le principe est d'utiliser positivement la mobilité, qui est habituellement subie dans le réseau, afin d'améliorer les performances de ce dernier. Ainsi, des stratégies de déploiement des routeurs dédiés sont étudiées (dans un réseau ad hoc autonome ou interconnecté à une infrastructure) dans le but d'offrir une meilleure connectivité ou pour assurer un meilleur support de la qualité de service des applications temps réel. Pour les deux stratégies, le problème a été formulé comme un problème de programmation linéaire entière mixte. Cette thèse a été réalisée dans le cadre du projet ITEA Ambience. Dans ce contexte, nous avons entre autres contribué à la réalisation d'une plate-forme, qui illustre un exemple d'applications des réseaux ad hoc où des mécanismes décrits dans les parties précédentes sont utilisés afin d'améliorer les performances du système et répondre aux besoins des utilisateurs mobiles, dans un contexte hétérogène sécurisé. Mots-clés : Qualité de service, IEEE 802.11, Différenciation de services, Hétérogénéité des nœuds, Routage ad hoc, Contrôle de topologie, Routeurs dédiés, Connectivité.

The number of electronic devices, equipped with a wireless interface has exploded over the last decades. Unfortunately, their usage is often restricted to the connection to a wired infrastructure, even for local communications. That is quite surprising as the research area of infrastructureless, or ad hoc, networks has flourished for years. The literature on ad hoc networks is very rich, but their usage almost inexistent. Potential users have plenty of solutions at hand, but do not exploit them. Even if ad hoc networks allow us to get rid of the infrastructure, they still require an implicit agreement on the solution to use. Nevertheless, it is very dicult to pick in the rich panel of protocols the best one, that would fit any ad hoc user in any ad hoc network. As an example, it has been demonstrated, for the routing, that each protocol has definite advantages and disadvantages, in every different scenario, and is well suited for certain situations. Yet, a salient feature of ad hoc networks is precisely that the panel of situations is very large. The ad hoc network conditions are influenced by the number of ad hoc users, their relative positions, their capabilities, their mobility pattern, the applications they use, the traffic load and type, and so forth. Moreover, the users may themselves be heterogeneous, with different hardware and software capabilities, mobile behaviour and communication needs. Hence, there is a particular need in ad hoc networking for flexible techniques. We contribute to this problem by studying the feasibility of overlay routing and giving some hints in that direction. We explain how the overlay members can avoid the expensive process of building an overlay topology, before using their customised routing application. The rationale exploits the broadcast nature of ad hoc networks, and is qualified as a Reactive Overlay Approach. We also detail an elementary reactive overlay routing application and test it, by simulations, in a variety of conditions, including the network and overlay densities. This performance study shows the feasibility and the efficiency of overlay routing applications developed according to the Reactive Overlay Approach. It also evidences the impact of using an appropriate value for the neighbourhood range, defined as the maximum number of hops between two overlay neighbours. Hence, we detail the critical neighbourhood range (CNR) problem, which, in short, consists in determining the minimum neighbourhood range value that generates a connected overlay. We solve it in the asymptotic case, i.e. when the number of nodes in the underlay or the size of the field tends to infinity. The mathematical results are interesting in the sense that they can be useful for a better understanding of the interaction between various typical characteristics of a connected overlay topology on an ad hoc network. However, the theoretical, asymptotic, CNR is not adequate in practice. We thus also explore heuristics for estimating the CNR. We present a simple protocol which estimates an appropriate neighbourhood range for overlay routing applications. For the purpose of its evaluation, we define general performance criteria based on overlay flooding. Namely, these are the delivery percentage, bandwidth consumption and time duration of flooding on the overlay. The main drawback of the Reactive Overlay Approach is the amount of bandwidth consumed during the flooding of overlay route requests. Hence, we also consider the Proactive Overlay Approach, which consists in building the overlay topology before the emission of any overlay broadcast message, and maintaining it. We compare the quality of various overlay topologies in the static case. We finally describe and evaluate the Overlay Topology Control (OTC) protocol, that maintains, in a mobile context, the overlay topology as close as possible to the overlay topology evaluated as the best. The main objection that would arise against overlay routing on ad hoc networks is that the ad hoc nodes do generally own poor resources and that overlay routing consumes them even more than native routing. The feasibility study we conducted with the reactive approach and the evaluation of OTC, designed in the context of the proactive overlay approach, confirm that the consumption of resources must be handled carefully. Nevertheless, they show that this problem is not insurmountable.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Signal, image et acoustique : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 229 réf. Index.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences : Traitement du signal : Toulon : 2007. / Titre provenant du cadre-titre. Bibliographie p.211-212.

Thèse doctorat : Mathématiques : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 3 p.

L'explosion de la quantité de données numériques à traiter dans les sciences a poussé les chercheurs à développer des méthodes algorithmiques pour automatiser cette tâche. Parmi ces méthodes, on reconnaît les méthodes topologiques, qui utilisent des concepts issus de la topologie algébrique pour étudier les données. Cette thèse vise à décrire diverses méthodes topologiques qui sont utilisées dans les domaines de l'imagerie et de la comparaison de formes et à démontrer mathématiquement que les résultats numériques ainsi obtenus sont corrects. Elle est aussi accompagnée de tests qui servent à illustrer ces résultats.

Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2007. / Druckausg. beim Verl. Grauer, Beuren; Stuttgart erschienen.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 97-108. Publié aussi en version électronique.

Techn. University, Diss., 2000--Berlin.

Freie Universiẗat, Diss., 2003--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.